JP2002523964A - Processing for simultaneously measuring propagation characteristics of multiple radio frequency channels - Google Patents

Processing for simultaneously measuring propagation characteristics of multiple radio frequency channels

Info

Publication number
JP2002523964A
JP2002523964A JP2000566965A JP2000566965A JP2002523964A JP 2002523964 A JP2002523964 A JP 2002523964A JP 2000566965 A JP2000566965 A JP 2000566965A JP 2000566965 A JP2000566965 A JP 2000566965A JP 2002523964 A JP2002523964 A JP 2002523964A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
frequency
period
transmitted
spectrum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000566965A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
カリム・ザヤナ
ダニエル・デュポンテイル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Orange SA
Original Assignee
France Telecom SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by France Telecom SA filed Critical France Telecom SA
Publication of JP2002523964A publication Critical patent/JP2002523964A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/022Site diversity; Macro-diversity
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/005Control of transmission; Equalising

Abstract

A process for simultaneously measuring the propagation characteristics of a plurality of radio-frequency channels.According to the invention, from several base stations are transmitted signals whose spectra are interleaved. At the receive end, each of these spectra may be reproduced and the impulse response of each channel may be calculated.Application to radio-communications with mobiles.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

本発明の目的は、複数の無線周波数チャネルの伝搬特性を同時に測定する処理
である。本発明は、自動車の無線通信に応用例が見いだせる。その特性が測定さ
れる無線周波数チャネルは、本明細書では、広帯域である。
An object of the present invention is a process for simultaneously measuring the propagation characteristics of a plurality of radio frequency channels. The invention finds application in automotive radio communication. The radio frequency channel whose characteristics are measured is broadband here.

【0002】[0002]

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】2. Description of the Related Art

自動車の無線通信システムにおいて、例えばGSMシステムあるいはIS−9
5システムにおけるように、マイクロ波信号が、電話網に接続される決まった位
置の基地局と、以降自動車局と呼ぶ自動車ユーザーとの間を伝搬する。基地局と
自動車局との間の各接続は、無線周波数あるいは自動車無線チャネルによってな
される。
2. Description of the Related Art In an automobile wireless communication system, for example, a GSM system or IS-9
As in the five system, a microwave signal propagates between a fixed location base station connected to the telephone network and a car user, hereinafter referred to as a car station. Each connection between a base station and an automobile station is made by radio frequency or an automobile radio channel.

【0003】 マイクロ波信号は、多少減衰し位相のずれたエコー(echo)を伴って、移動局
(いわゆる下り方向の)や基地局(いわゆる上り方法の)に届くが、これは伝搬
中に遭遇した障害物による結果である。信号は、移動体の移動によって変化する
全体的な減衰を受ける。二つの移動の基準は区別が可能である。妨害によって起
こる高速変動と、移動体が長距離を移されるときの環境や移動局ベースの局の分
離における変更による低速変動とである。これらの減衰は、最初に信号対雑音比
に影響する。しかし、マルチパスもシンボル間の妨害を作り出し、これはいっそ
う速い情報速度が示される。
[0003] Microwave signals reach mobile stations (in the so-called down direction) and base stations (in the so-called up method) with slightly attenuated and out-of-phase echoes, which are encountered during propagation. This is the result of the obstacle. The signal experiences an overall attenuation that varies with the movement of the mobile. The two movement criteria are distinguishable. High speed fluctuations caused by jamming and low speed fluctuations due to changes in the environment when mobiles are moved long distances and in the separation of mobile station based stations. These attenuations first affect the signal-to-noise ratio. However, multipath also creates intersymbol interference, which is indicative of a faster information rate.

【0004】 伝送の性能を改善するために、いくつかの異なる送信元(送信器の多様性)か
ら送信すること、あるいは異なる場所(受信器の多様性)で受信することが考え
られる。接続の内の一つが非常に減衰したり、シンボル間の妨害を強く受けたと
きには、自動伝送(あるいは“ハンドオーバー”)の手順が使用される。処理の
アルゴリズムもまた、いくつかのチャネルからの信号を組み合わせるものが考え
られる。
In order to improve the performance of the transmission, it is conceivable to transmit from several different sources (transmitter diversity) or to receive at different locations (receiver diversity). Automatic transmission (or "handover") procedures are used when one of the connections is highly attenuated or heavily subject to inter-symbol interference. Processing algorithms may also combine signals from several channels.

【0005】 高ビット速度伝送システムが高速になることにより、空間ダイバーシティある
いは分極ダイバーシティが得られる。空間マイクロダイバーシティ(いくつかの
近い送受信アンテナを用いて)あるいは分極マイクロダイバーシティ(2つの分
極送受信)は、多重パスと高速フェーディングに対抗することを可能にする。マ
クロダイバーシティ(移動体といくつかの基地局の間の接続)は、またこれを終
了するのにも使用できる。さらに、マスク効果に対抗し、セル間の遷移をなめら
かにすることが可能になる。
[0005] As high bit rate transmission systems become faster, spatial or polarization diversity is obtained. Spatial microdiversity (using several close transmit and receive antennas) or polarization microdiversity (two transmit and receive polarizations) allows to counter multiple paths and fast fading. Macro diversity (connection between a mobile and some base stations) can also be used to terminate it. Further, the transition between cells can be smoothed against the mask effect.

【0006】 従って、新しい値が最適の方法で設計され配置される事が可能なようにダイバ
ーシティの中で使用できる、異なるチャネルの伝搬特性の測定を全般的に制御す
ることが必須となる。
[0006] It is therefore essential to have a general control over the measurement of the propagation characteristics of the different channels, which can be used in diversity so that new values can be designed and arranged in an optimal way.

【0007】 移動局レベルでのマクロダイバーシティあるいは移動局レベルでの分極ダイバ
ーシティにおける測定周期は、何も特別の問題を起こさない。チャネル探知信号
は、基地局から送信される。アンテナは、受信手段を備えた移動体上に置かれ、
これらのアンテナは、空間マイクロダイバーシティで数cm離れているか、分極
ダイバーシティの中に重ねて置かれる。それらは、同じ感知装置に接続され、そ
れは例えば、アンテナにより与えられる信号の両方を交互に読む。乗り物の車輪
を回転することで、信号捕捉を引き起こす。構成が“主距離”であると言える。
結果を細かく調べると、各測定点の正確な位置を容易に識別できる。
The measurement period for macro diversity at the mobile station level or for polarization diversity at the mobile station level does not pose any particular problem. The channel detection signal is transmitted from the base station. The antenna is placed on a mobile with a receiving means,
These antennas are separated by a few centimeters in spatial microdiversity or superimposed in polarization diversity. They are connected to the same sensing device, which, for example, alternately reads both signals provided by the antenna. Rotating the wheels of the vehicle causes signal capture. It can be said that the configuration is “main distance”.
A close examination of the results makes it easy to identify the exact location of each measurement point.

【0008】 基地局レベルでのマイクロダイバーシティとマクロダイバーシティは、得るの
が非常に難しい。これらの困難は、“主時間”法と“主距離”法を区別すること
で強調することができる。
[0008] Microdiversity and macrodiversity at the base station level are very difficult to obtain. These difficulties can be emphasized by distinguishing between the "main time" method and the "main distance" method.

【0009】 a)“主時間”法 基地局における空間マイクロダイバーシティでは、いくつかのアンテナが数c
m離れて存在する。分極マイクロダイバーシティでは、アンテナは重ねて置かれ
る。
A) In spatial microdiversity in a “main time” method base station, some antennas have several c
m. In polarization microdiversity, the antennas are overlaid.

【0010】 移動局と基地局との間のチャネルは、相補的であり、信号は、移動局から非常
に良好に送信され、基地局のダイバーシティで受信されることができる。受信端
の専門技術者は、常に測定の開始と終了の起こすためにその場にいなければなら
ない。信号取得は通常の速度で起こり、それらは受信端のクロックによって制御
される。この方法は、“主時間”と呼ばれる。
[0010] The channel between the mobile station and the base station is complementary, and the signal can be transmitted very well from the mobile station and received with the diversity of the base station. The receiving end technician must be present at all times to start and stop the measurement. Signal acquisition occurs at a normal rate and they are controlled by the clock at the receiving end. This method is called “main time”.

【0011】 この構成では、乗り物は、測定地点の正確な位置が復元できるように一定の速
度で移動しなくてはならない。これは、小さな区分にのみ可能であり、いくつか
の経路は、道路交通のために除外されなくてはならない。
With this configuration, the vehicle must move at a constant speed so that the exact position of the measurement point can be restored. This is only possible for small sections, and some routes must be excluded for road traffic.

【0012】 マクロダイバーシティにおいて、アンテナは、数百メートル離れて置かれる。
“主時間”におけるチャネル測定は、従って、各局で何か起こったときにいくつ
かの感知装置が必要となる。専門技術者は、各場所にいなくてはならない。マイ
クロダイバーシティに関して挙げられた問題は、残る。これらの問題に加えて、
同期測定における問題があり、記録を起こしそして止める時間は、異なる場所に
対して共通でなくてはならない。
In macro diversity, antennas are located several hundred meters apart.
Channel measurement at the "main time" therefore requires several sensing devices when something happens at each station. Professional technicians must be present at each location. The issues raised regarding microdiversity remain. In addition to these issues,
There is a problem in synchronous measurement, the time to wake up and stop recording must be common for different locations.

【0013】 b)“主距離”法 基地局におけるダイバーシティあるいは二つのチャネルでのマクロダイバーシ
ティでの、また“主距離”タイプの構成での測定を実行するための異なる方法が
提案されている。
B) "Main distance" method Different methods have been proposed for performing measurements with diversity at the base station or macro diversity on two channels and in a "main distance" type configuration.

【0014】 第1の解決法として、最も概念的に直截なものだが、二つの接続部に同じ感知
信号を流すものがある。二つのチャネルのインパルス応答の重ね合わせが得られ
る。もし時間的に十分にずれていれば、これらの応答は、分離される。このため
に、送信器のシークエンスは、同期されなければならない。この技術は、M.G
.KADEL著、1994年スウェーデン、ストックホルムIEEE刊、proc.
of VTC,“Measurement of wideband micro- and macro-diversity characterist
ics of the mobil radio channel”第165−169頁の記事に記載されている
The first solution, which is the most conceptually straightforward, is to pass the same sensing signal through two connections. A superposition of the impulse responses of the two channels is obtained. If deviated sufficiently in time, these responses are separated. For this, the sequence of the transmitter has to be synchronized. This technology is described in M. G
. KADEL, 1994, Stockholm, Sweden, IEEE, proc.
of VTC, “Measurement of wideband micro- and macro-diversity characterist
ics of the mobil radio channel ", pages 165-169.

【0015】 シークエンスの同期は、マイクロダイバーシティあるいは分極ダイバーシティ
において演繹的に可能である。マクロダイバーシティの中で実行するのは複雑で
ある、なぜなら二つの独立した送信器が共に動作するからである。シークエンス
は、常に、送信器のいずれか一つのシークエンスを初期化することで任意にずら
すことができる。いずれにせよ、良好な送信器の同期は、受信端において、主な
インパルス応答のピークを表示し、それらの効果的な分離に気を付けることによ
り確認されるのみである。選択の測定が開始されるのは、この状況においてのみ
である。
[0015] Synchronization of the sequences is possible a priori in microdiversity or polarization diversity. Implementing in macro diversity is complicated because two independent transmitters work together. The sequence can always be shifted arbitrarily by initializing the sequence of any one of the transmitters. In any case, good transmitter synchronization is only confirmed at the receiving end by displaying the main impulse response peaks and paying attention to their effective separation. It is only in this situation that the measurement of the selection is started.

【0016】 シークエンスの長さは、測定されたインパルス応答の遅延の広がりの少なくと
も2倍に等しくなくてはいけない。マクロダイバーシティにおいて、二つのイン
パルス応答のピークは、移動体の移動中に互いに独立して代わる。従って、移動
するのに十分な空間がある必要があり、特に、送信器を再初期化することにより
任意に同期が得られるときにはそうである。
The length of the sequence must be at least equal to twice the delay spread of the measured impulse response. In macro diversity, the peaks of the two impulse responses alternate independently of one another during the movement of the mobile. Therefore, there needs to be enough space to move, especially when re-initialization of the transmitter can arbitrarily achieve synchronization.

【0017】 この方法で使用されているシークエンスの長さは、100μ秒の水準である。
この方法は、三つ以上の送信器に適用するのは、難しい、というのは、シークエ
ンスの識別そして同期は、実行するのが難しいということが分かるであろうから
である。
The sequence length used in this method is on the order of 100 μs.
This method is difficult to apply to more than two transmitters, since sequence identification and synchronization will prove to be difficult to perform.

【0018】 二つの送信器の発信器が別々に変動して変動することにより、マクロダイバー
シティにおいて他の問題が起こる。それらは、同じクロックのせいではなく、計
算済みのインパルス応答は、同じ終端の重なりの中にあってよい。その結果は、
これらの変動が実際に起これば使用不能となり、測定時間中に安定性を確認する
のは難しいので、不幸にもその変動は、起こりうるものである。
Another problem with macro diversity arises from the fact that the oscillators of the two transmitters fluctuate separately. They are not due to the same clock, and the calculated impulse response may be in the same end overlap. The result is
Unfortunately, these fluctuations are possible because they become unusable and difficult to confirm stability during the measurement time if they actually occur.

【0019】 第2の解決法として、G.KADEL著、オタワ、Universal Personal Commu
nications (ICUPC)の第2回国際会議の会報である"Simulation of the DECT Sys
tem Using Wideband Data Measured in Two Diversity Branches"の記事に記載
されている。この解決法は、第2送信器の搬送周波数を第1のそれに合わせてず
らすことから成る。実際問題として、約20ヘルツのずれΔfは、もたらされる
。受信された複合信号は、第1送信器の周波数に復調される。処理の後、二つの
重なったインパルス応答が観測されるであろう。第2の送信器のわずかな周波数
のずれは、人工的なドップラー効果を招く。測定は、良好なままである、という
のは、たいていの100μ秒において、ドップラー効果の50m秒に比べて非常
に短い時間のシークエンスであるから。移動体がスリープモードにある時は、第
2チャネルに関連するインパルス応答は、時間的に不規則に変動するが、これに
対し、第1のそれは、変動しない。実験を行う二つの方法が考えられる。
As a second solution, G. Written by KADEL, Ottawa, Universal Personal Commu
"Simulation of the DECT Sys", a bulletin of the second international conference of nications (ICUPC)
This solution consists in shifting the carrier frequency of the second transmitter to that of the first. In practice, about 20 Hertz is used. The offset Δf results: the received composite signal is demodulated to the frequency of the first transmitter, and after processing, two overlapping impulse responses will be observed. A large frequency shift leads to an artificial Doppler effect, since the measurement remains good, since for most 100 μs, the sequence is very short compared to the 50 ms of the Doppler effect. When the mobile is in sleep mode, the impulse response associated with the second channel fluctuates irregularly in time, whereas the first one does not. Two methods can be considered.

【0020】 ・各測定点に対して、移動体は停止し、一連の記録を開始する。処理の後、各
遅延のドップラースペクトルが、連続する応答からベースバンドにおいて計算さ
れる。チャネル1のこのスペクトルに寄与するのは、原理的に1行のゼロ周波数
の線であり、第1からΔfだけ離れた線のチャネル2のものである。サンプリン
グの法則は、捕捉が25m秒ごとに起こるときに満たされる。ベースバンドにお
ける低域通過フィルタは、どれか一つのチャネルからの情報を遮断する。
For each measurement point, the moving body stops and starts a series of recording. After processing, the Doppler spectrum of each delay is calculated at the baseband from successive responses. Contributing to this spectrum of channel 1 is, in principle, one row of zero-frequency lines, that of channel 2, a line separated by Δf from the first. The law of sampling is satisfied when acquisition occurs every 25 ms. A low-pass filter in baseband blocks information from any one channel.

【0021】 ・移動体が非常にゆっくりと動いているときは、人工のドップラー効果が実際
のドップラー効果に先んじてあると考えられる。そして、捕捉は、移動中にかつ
常に正しい時間間隔で行われると考えられる。ある遅延のドップラースペクトル
への各チャネルの寄与は、もはや単純な線ではない。しかし、この線の周囲に集
中し続ける。用心として、実際に、捕捉は25m秒以下でなくてはならない。2
つの周波数が重なるのを防ぐため、移動体の速度は1m/秒(4km/時)に制
限される。
When the moving object is moving very slowly, it is considered that the artificial Doppler effect precedes the actual Doppler effect. The capture is then considered to take place on the move and always at the correct time intervals. The contribution of each channel to the Doppler spectrum for a delay is no longer a simple line. However, they continue to concentrate around this line. As a precaution, in practice, the capture should be less than 25 ms. 2
To prevent the two frequencies from overlapping, the speed of the mobile is limited to 1 m / s (4 km / h).

【0022】 この方法には、また多くの欠点がある。最初に、実際の“主距離”法を提案し
ない。実際は、第1の場合において各測定点で停止するか、第2の場合において
一定の速度で非常にゆっくりと(4km/時)進むかを強要される。さらに、チ
ャネル分離により、計算は遅くなる。各インパルス応答は、ある遅延時の約百個
の連続する捕捉に渡って観察される情報をフィルタに掛けることで得られる。こ
の処理は、受信されるシークエンスの各サンプルにに対して繰り返されなければ
ならない。受信端の処理の複雑さは、ダイバーシティに無関係の測定法に少なく
とも関連する10000個の因子により増えている。
This method also has many disadvantages. First, we do not propose an actual "principal distance" method. In practice, it is forced to stop at each measurement point in the first case, or to proceed very slowly (4 km / h) at a constant speed in the second case. In addition, channel separation slows down the computation. Each impulse response is obtained by filtering the information observed over approximately one hundred consecutive acquisitions at some delay. This process must be repeated for each sample of the received sequence. The processing complexity of the receiving end is increased by at least 10,000 factors that are at least related to diversity-independent measures.

【0023】 測定が25m秒ごとに起きれば、約100個のシークエンスの捕捉に必要な時
間は、2秒以上である。従ってチャネルは、この時間に渡って、固定しているこ
とが要求される。そのような仮説は、乗り物が移動体の周囲を動き回るときには
、うまく認証されない。
If measurements occur every 25 ms, the time required to capture about 100 sequences is 2 seconds or more. Therefore, the channel is required to be fixed over this time. Such a hypothesis is not well validated when a vehicle moves around a mobile.

【0024】 本発明の目的は、従来技術のこれらの欠点を克服することを実際意図している
。同じ帯域のいくつかのチャネルの同時分析ができる“主距離”タイプの処理を
提案し、一方実行のし易さと信号処理の簡単さとを結びつけている。本発明は、
感知される環境に適合した時間Tに渡るインパルス応答を観察するために実行さ
れる。
The purpose of the present invention is indeed intended to overcome these disadvantages of the prior art. It proposes a "main distance" type process that allows simultaneous analysis of several channels in the same band, while combining ease of execution with signal processing simplicity. The present invention
Performed to observe the impulse response over a time T that is compatible with the environment being sensed.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

本発明の処理では、送信機の一つのシークエンスを再初期化したり、シークエ
ンス間のずれを時間通りに従わなくても良い。リアルタイムに処理がなされ、あ
る時刻の測定によって、その時刻のインパルス応答を計算することができる。計
算時間が非常に経済的であり、その複雑さは、ダイバーシティに束縛されない測
定技術のそれであり、チャンネルの数で乗算される。
In the process of the present invention, one sequence of the transmitter does not have to be reinitialized, or the deviation between the sequences does not have to be followed on time. The processing is performed in real time, and by measuring at a certain time, the impulse response at that time can be calculated. The computation time is very economical and its complexity is that of a measurement technique that is not bound by diversity and is multiplied by the number of channels.

【0026】 測定は、距離を置いて制御され、乗り物はもはや一定の速度で動くことを強い
られない。従って、道のりを再構成することは、いかなる大きな問題ともならな
い。もはや、各サイトでの測定を起こすのに技術者を動員する必要は無い。マク
ロダイバーシティに関して発生する動機の問題も回避できる。
The measurements are controlled at a distance and the vehicle is no longer forced to move at a constant speed. Thus, reconfiguring the journey is not a major problem. You no longer need to mobilize technicians to make measurements at each site. Motivational problems arising with macro diversity can also be avoided.

【0027】 正確に、本発明の目的は、観察周期Tに渡る、p個の基地局と移動局との間の
複数のp個の無線周波数チャンネル伝播特性(少なくとも2に等しい整数p)の
同時の測定処理である。本願は、 −各基地局から同時に周期pTの周期的信号を送信し、ランクnの(nは1か
らpの間)基地局により送信される前記信号は、kがライン数であるところの(
k/T)+((n−1)/pT)の周波数に置かれるラインにより構成されるス
ペクトルを持ち、 −p個の基地局により送信されるp個の信号は、移動局で同時に受信され、受
信された前記信号は、p個の無線周波数チャンネルのp個のインパルス応答を抽
出するように、pTの幅の時間ウィンドゥ内で処理される ことを特徴とする。
Precisely, an object of the invention is to provide simultaneous p radio frequency channel propagation characteristics (an integer p equal to at least 2) between p base stations and mobile stations over an observation period T. Is a measurement process. The present application provides:-a periodic signal with a period pT is transmitted simultaneously from each base station and said signal transmitted by a base station of rank n (n is between 1 and p), where k is the number of lines (
k / T) + ((n-1) / pT) has a spectrum composed of lines placed at a frequency of -p signals transmitted by p base stations are received simultaneously by the mobile station , Wherein the received signal is processed in a time window of width pT to extract p impulse responses of p radio frequency channels.

【0028】 n番目の局から件の信号を送信するのに、以下の手順が取られる。 −期間Tの要素のシークエンスが作られ、 −このシークエンスは、周期Tの周期的信号を得るように、周期Tで作られ、 −分析しようとする周波数帯の中心周波数Fcに等しい周波数を持つ搬送波が
作られ、 −搬送波の周波数は、(n−1)/pTの量でずらされ、 −得られる信号は、そのようにオフセットされた搬送の変調の後で送信される
To transmit a signal of interest from the nth station, the following procedure is taken. A sequence of elements of period T is produced; this sequence is produced with period T so as to obtain a periodic signal of period T; a carrier having a frequency equal to the center frequency Fc of the frequency band to be analyzed. And the carrier frequency is shifted by an amount of (n-1) / pT, and the resulting signal is transmitted after modulation of the carrier so offset.

【0029】 好ましくは、送信された信号の帯域は、幅Bの帯域にまで制限するためにフィ
ルタを掛けることにより減らされ、送信された信号のスペクトルは、−B/2(
含んで)からB/2(含まずに)の間にあり、従って数kは、−N(含んで)か
らN−1(含んで)の間の全ての整数値を取り、ここでNはBT/2に等しい(
これは整数と思われる)。
Preferably, the band of the transmitted signal is reduced by filtering to limit it to a band of width B, and the spectrum of the transmitted signal is −B / 2 (
Inclusive) to B / 2 (inclusive), so the number k takes on all integer values between -N (inclusive) and N-1 (inclusive), where N is Equal to BT / 2 (
This seems to be an integer).

【0030】 基地局により送信される信号を得るために、メモリも、当該のスペクトルを持
つ信号の適当なサンプルと一緒に読み込まれることができる。
In order to obtain the signal transmitted by the base station, a memory can also be loaded together with a suitable sample of the signal having the spectrum of interest.

【0031】 移動局の中で実行される処理に関する限り、好ましくは、受信された信号は、
少なくとも送信に使用される帯域である幅Bに等しいサンプリング周波数でサン
プルされる。
As far as the processing performed in the mobile station is concerned, preferably the received signal is
It is sampled at a sampling frequency at least equal to the width B, which is the band used for transmission.

【0032】 各チャネルのインパルス応答を得るのに、以下の手順が選ばれる。 a)決定は、以下のものから行われる。 −第1のスペクトルを得るk/Tの周波数上にあるラインの振幅 −n番目のスペクトルを得るk/T+(n−1)pTの周波数のライン上での
振幅 −p番目のスペクトルを得るk/T+(p−1)pTの周波数のライン上での
振幅 b)各スペクトルに対して、そのラインの振幅と、送信される信号の対応するラ
インの振幅との比が計算される c)得られた別の比の逆フーリエ変換が実行される。
To obtain the impulse response of each channel, the following procedure is chosen. a) The decision is made from: The amplitude of the line on the frequency of k / T for obtaining the first spectrum; the amplitude on the line of the frequency of k / T + (n-1) pT for obtaining the n-th spectrum; and the k for obtaining the p-th spectrum. B) For each spectrum, the ratio of the amplitude of that line to the amplitude of the corresponding line of the transmitted signal is calculated. C) Obtain for each spectrum the frequency of / T + (p-1) pT. A different ratio inverse Fourier transform is performed.

【0033】 別の可能な手順は、受信した信号を、pTの期間のウィンドゥ上で、第1番目
からn番目のものによって送信された異なる信号と相関を取ることであり、これ
は、第1番目からn番目のインパルス応答をp番目のチャネルを通して得るため
である。
Another possible procedure is to correlate the received signal with the different signals transmitted by the first to nth over the window of pT, which is the first This is to obtain the nth to nth impulse responses through the pth channel.

【0034】 今定義された処理は、どんなチャネル数にも当てはまる。特例として、この数
字が2に等しい場合は、処理は次のようになる。 −局の一つにより送信された信号は、周波数k/Tのラインスペクトルを持つ
。 −他の局により送信された信号は、周波数k/T+(1/2T)のラインスペ
クトルを持つ。 −移動局により受信された信号は、2Tの幅のウィンドゥ内で処理される。
The process just defined applies to any number of channels. As a special case, if this number is equal to 2, the process is as follows. The signal transmitted by one of the stations has a line spectrum of frequency k / T. The signal transmitted by the other station has a line spectrum of frequency k / T + (1 / 2T). The signal received by the mobile station is processed in a window of width 2T.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

図1は、SB1からSBnを通ってSBpまでのp個の基地局と、Dの方向に進
む移動局SMとを含む無線通信システムを図示している。C1からCnを通ってC p までの複数のp個の無線周波数チャネルが、こうして、基地局と移動局との間
で定義される。本発明は、これらp個のチャネルの各々のインパルス応答を測定
し、かつそれを同時に行うことを提案する。
 FIG. 1 shows the SB1From SBnThrough the SBpUp to p base stations up to
1 shows a wireless communication system including a mobile station SM. C1To CnThrough C p Up to p radio frequency channels are thus established between the base station and the mobile station.
Is defined by The present invention measures the impulse response of each of these p channels.
And do so at the same time.

【0036】 このやり方について述べる前に、遠隔通信の場合の信号処理の一般的な原理を
注意して思い出してみるのは、それなりに価値のあることであろう。
Before discussing this approach, it may be worthwhile to recall the general principles of signal processing in the case of telecommunications.

【0037】 無線周波数チャネルは、線形フィルタとして考えられるであろう。そのような
フィルタをインパルス応答として定義することが可能であることは知られており
、これは、ディラク(Dirac)パルスであろう入力信号に対するフィルタの
応答である。インパルス応答の考え方は、あらゆる入力信号x(t)に対してフ
ィルタ応答y(t)の計算ができるために、特に有用である。これによって、
The radio frequency channel will be considered as a linear filter. It is known that such a filter can be defined as an impulse response, which is the response of the filter to an input signal that would be a Dirac pulse. The concept of an impulse response is particularly useful because the filter response y (t) can be calculated for any input signal x (t). by this,

【数1】 ここで、h(t)は、インパルス応答であり、(星印)は、たたみ込みの積を示
している。
(Equation 1) Here, h (t) is an impulse response, and (star) indicates a product of convolution.

【0038】 もし、X(f),X(f),H(f)が、x(t),y(t),h(t)それ
ぞれのフーリエ変換を表していれば、次の等価な関係が与えられる。
If X (f), X (f), and H (f) represent Fourier transforms of x (t), y (t), and h (t), respectively, the following equivalent relations are obtained. Is given.

【数2】 これは、さらにXが取り消された時に、周波数で表現できる。(Equation 2) This can be expressed in frequency when X is further canceled.

【数3】 (Equation 3)

【0039】 xが良好な自動相関特性を持つ仮説において、式(1)は、さらに次のように
表される。
In the hypothesis that x has a good autocorrelation property, equation (1) is further expressed as follows.

【数4】 ここで、(Equation 4) here,

【数5】 であり、ここで−の印は、複雑な接合を表し、記号δは、ディラク分布を表して
いる。
(Equation 5) Where the minus sign represents a complex junction and the symbol δ represents a Dirac distribution.

【0040】 こうして、インパルス応答h(t)が、二種の方法によって無線周波数チャネ
ルから得ることができる。 −スペクトルX(f)とY(f)を知り、Y(f)/X(f)の比が計算され
、それにより式(3)によってH(f)が与えられる。逆フーリエ変換によって
、h(t)が見つかる。 −送信された信号と受信された信号から、たたみ込み
Thus, the impulse response h (t) can be obtained from the radio frequency channel in two ways. Knowing the spectra X (f) and Y (f), the ratio of Y (f) / X (f) is calculated, which gives H (f) according to equation (3). H (t) is found by the inverse Fourier transform. -Convolution between transmitted and received signals

【数6】 がもたらされ、ここでh(t)は式(4)により直接に与えられる。(Equation 6) Where h (t) is directly given by equation (4).

【0041】 第1の方法は、“周波数”法(でなければ逆のもの、フーリエ変換による含意
によるもの)として知られ、第2の方法は“時間”法として知られる。
The first method is known as the “frequency” method (otherwise the inverse, with the implication of the Fourier transform), and the second method is known as the “time” method.

【0042】 図2A,B、図3A,B、図4は、この技術におけるいくつかの信号といくつ
かのスペクトルの速度を示し、これらふたつの方法を図解している。最初に、図
2Aは、ここでは例として500μ秒の時間に渡って+1から−1の値を取るビ
ットシークエンスx(t)を示している。図2Bは、フィルタを掛けた後のスペ
クトルX(f)を示している。それは、約30MHz以上に伸びる。そのような
信号が搬送(図示されず)を変調すれば、図3Aにおいて示される信号y(t)
を与えるのに、受信され変調される。対応するスペクトルY(f)が図3Bに示
される。
FIGS. 2A, B, 3 A, B, and 4 show some signals and some spectral velocities in this technique and illustrate these two methods. First, FIG. 2A shows, by way of example, a bit sequence x (t) that takes on values from +1 to -1 over a period of 500 μs. FIG. 2B shows the spectrum X (f) after filtering. It extends above about 30 MHz. If such a signal modulates a carrier (not shown), the signal y (t) shown in FIG. 3A
Is received and modulated. The corresponding spectrum Y (f) is shown in FIG. 3B.

【0043】 この信号を送信したチャネルのインパルス応答h(t)を得るのに、それゆえ
に上述した二つの異なる方法で進めることが可能である。 −周波数法によって:送信した信号のスペクトルX(f)と受信した信号のス
ペクトルY(f)が利用可能であり、Y(f)/X(f)の比が計算され、その
後、逆フーリエ変換によってインパルス応答が再び得られる。 −時間法によって:受信した信号y(t)と送信した信号x(t)を知って、
たたみ込みの積
To obtain the impulse response h (t) of the channel that transmitted this signal, it is therefore possible to proceed in the two different ways described above. By the frequency method: the spectrum X (f) of the transmitted signal and the spectrum Y (f) of the received signal are available, the ratio of Y (f) / X (f) is calculated and then the inverse Fourier transform The impulse response is again obtained. By the time method: knowing the received signal y (t) and the transmitted signal x (t),
Product of convolution

【数7】 がもたらされ、これによりh(t)を求めるインパルス応答が直接に与えられる
(Equation 7) Which directly gives the impulse response for h (t).

【0044】 これら全てを覚えておいて、本発明自身に戻ろう。二つのチャネルの特別な場
合について記載されるが、すぐにいかなるチャネル数にまでも増える。
With all this in mind, let's return to the invention itself. The special case of two channels is described, but will soon increase to any number of channels.

【0045】 特定のモードで実行する場合、期間Tのビットシークエンスが最初に図5の例
で示されるシークエンスのように作り出される。ビットは+1に、あるいは−1
に等しいが、勿論、1と0のシークエンスでも良い。期間Tは、マイクロ秒の数
十倍であり、例えば20μ秒である。
When operating in a particular mode, a bit sequence for a period T is first created like the sequence shown in the example of FIG. Bit to +1 or -1
However, a sequence of 1 and 0 may be used. The period T is several tens of microseconds, for example, 20 μs.

【0046】 期間Tのシークエンスが同様に繰り返される。こうして、時間Tの周期的信号
が得られ、その二つの期間が図5で示される。
The sequence of the period T is similarly repeated. Thus, a periodic signal of time T is obtained, the two periods of which are shown in FIG.

【0047】 その後、搬送波が作られ、その速度は図6Aに示される。搬送OP1は、ある
周波数f0を持つ。この値は、2.2GHzの例である。図6Aのタイムスケー
ルは、従って、図5のタイムスケールには関連がない。この搬送波は、第2搬送
波OP2(図6B)を構成するように、1/2Tの量だけ周波数がオフセットし
ている。時間Tの後に、この第2の搬送波OP2は、第1の搬送波OP1の逆位相
であり、しかし2Tの間隔をおいて、その位相に戻る。
Thereafter, a carrier is created, the speed of which is shown in FIG. 6A. Transport OP 1 has a certain frequency f 0. This value is an example of 2.2 GHz. The time scale of FIG. 6A is therefore not relevant to the time scale of FIG. This carrier is offset in frequency by an amount 1 / T so as to constitute the second carrier OP 2 (FIG. 6B). After a time T, this second carrier OP 2 is in phase opposition to the first carrier OP 1 , but returns to that phase with a spacing of 2T.

【0048】 図5の周期的信号は、第1の搬送OP1と第2の搬送OP2と同じ時間に一緒に
変調する。得られた信号s1(t)とs2(t)は、最初は周期T、2番目は周期
2Tである。
The periodic signal of FIG. 5 is modulated together at the same time as the first transport OP 1 and the second transport OP 2 . The obtained signals s 1 (t) and s 2 (t) have a period T at the beginning and a period 2T at the second.

【0049】 ベースバンドスペクトル(すなわち、中心周波数f0の周囲)が、図7Aと図
7Bとに示されている。図5の信号は、時間Tの周期があるので、搬送OP1
対応するスペクトルS1(f)は、周波数k/Tのラインから成っており、ここ
でkは、整数である。搬送OP2に対して、スペクトルS2(f)は、1/2Tの
周波数オフセットがあるが、それでもk/Tだけ離れたラインによって構成され
ている。ラインは、従って、(k/T)+(1/2T)のところに位置する。
The baseband spectrum (ie, around the center frequency f 0 ) is shown in FIGS. 7A and 7B. Since the signal of FIG. 5 has a period of time T, the spectrum S 1 (f) corresponding to the carrier OP 1 consists of a line of frequency k / T, where k is an integer. With respect to the transport OP 2, spectrum S 2 (f), although there is a frequency offset of 1 / 2T, it is constituted by the still k / T apart lines. The line is therefore located at (k / T) + (1 / 2T).

【0050】 スペクトルS1(f)とS2(f)は、例えば、送信端フィルタリングによって
値Bの帯域に制限される。その後、それらは、−B/2(含んで)からB/2(
含まないで)まで伸びる。(実際、ハミング周波数のウィンドゥは、受信した信
号に与えられる)。もし、N/T=B/2と仮定すると、kという数は、−Nか
らN−1(含む)の間の全数の値を取る。
The spectra S 1 (f) and S 2 (f) are restricted to a band of value B, for example, by transmitting end filtering. Thereafter, they are changed from -B / 2 (inclusive) to B / 2 (
Do not include). (In fact, the window of the hamming frequency is given to the received signal). Assuming that N / T = B / 2, the number k takes a total value between -N and N-1 (inclusive).

【0051】 二つの基地局により送信された二つの信号ののスペクトルは、それゆえ、イン
ターリーブされる。
[0051] The spectra of the two signals transmitted by the two base stations are therefore interleaved.

【0052】 もし周期的な信号の一つが、他の信号により乗算され、合計が2Tの期間(そ
の期間の最小公倍数)に渡って得られた積から成るのなら、逆の量が期間Tの二
つの期間内で得られ、2Tの合計がゼロという結果となる。従って、送信された
二つの信号は、“直交”すると言える。
If one of the periodic signals is multiplied by the other signal and the sum consists of the product obtained over a period of 2T (the least common multiple of that period), the opposite amount is the period T Obtained within two time periods, resulting in a sum of 2T of zero. Thus, the two transmitted signals can be said to be "quadrature."

【0053】 本発明によれば、基地局により送信された各信号には、事象のスペクトルにお
いて、他の局により送信された信号と区別できる特徴があるということは、理解
されよう。加えて、送信された信号は、互いに直交するので、混じり合わず、個
々の特徴を維持する。従って、伝搬は、二つのチャネルを通して起こる。
It will be appreciated that in accordance with the present invention, each signal transmitted by a base station has a characteristic in the spectrum of events that is distinguishable from signals transmitted by other stations. In addition, the transmitted signals are orthogonal to each other, so they do not mix and maintain individual characteristics. Thus, propagation occurs through two channels.

【0054】 図8と図9は、構成と二つの基地局による信号s1(t)とs2(t)の送信の
二つの方法を示している。図8では、最初に、二つの合成器S1,S2が搬送波O
1とOP2を配布し、第2の合成器は第1の合成器より1/2Tだけ周波数がオ
フセットしているのがわかる。また疑似ランダムシークエンス生成器Gと、2つ
の搬送波及びシークエンスを受信する二つの乗算器M1,M2があるのがわかる。
これらの乗算器は、二つの信号s1(t)とs2(t)を配布する。最後に、二つ
の送信器E1,E2は、適当な電力を与え、二つのアンテナA1,A2が無線周波数
波を移動局の方向に送信するように、これらの信号を増幅する。
FIGS. 8 and 9 show the configuration and two methods of transmission of signals s 1 (t) and s 2 (t) by two base stations. In FIG. 8, first, two combiners S 1 and S 2 are connected to the carrier O
Distribute the P 1 and OP 2, the second combiner is seen that are offset frequency only 1 / 2T from the first combiner. It can also be seen that there is a pseudo-random sequence generator G and two multipliers M 1 and M 2 that receive two carriers and a sequence.
These multipliers distribute two signals s 1 (t) and s 2 (t). Finally, the two transmitters E 1 , E 2 provide the appropriate power and amplify these signals so that the two antennas A 1 , A 2 transmit radio frequency waves towards the mobile station.

【0055】 図9は、信号s1(t)とs2(t)のサンプルが二つのメモリM1,M2に入り
、それらはクロック速度Hで読まれる一変形例を示している。二つのアンテナA 1 ,A2に接続される二つの送信器E1,E2もまた無線周波数送信ができる。
FIG. 9 shows the signal s1(T) and sTwoThe sample of (t) has two memories M1, MTwoTo enter the
, They show a variant read at clock speed H. Two antennas A 1 , ATwoTransmitters E connected to1, ETwoAlso allows radio frequency transmission.

【0056】 そのように送信された信号s1(t)とs2(t)は、移動局で受信され、各チ
ャネルのインパルス応答を再生成するように処理され続ける。既に示したように
、受信された信号は、期間2Tの時間ウィンドゥ内で観測される。信号の時間的
制約により、sin(πfτ)/πfτの種類の関数に従って周波数フィルタリ
ングが起きることが知られており、ここでτ=2Tである。この関数は、“カー
ディナルサイン(cardinal sine)”として知られている。そのように制限され
ている各信号線は、帯域の中央にあるラインに対する図10Aに示すように周波
数方向に展開され、これは、第1の局により送信された信号s1(t)の中心線
に対する場合である。図10Bは、1/2Tに置かれる第2の信号のラインに対
する同じ事象を示している。カーディナルサインの一つの主要な突出部は、他方
のゼロに符合し、また逆も正しいということが見て取れる。このインターリーブ
は、二つの信号のスペクトルが受信端で混じらないという結果を持つ二つの信号
の全てのラインに対して起こる。
The signals s 1 (t) and s 2 (t) so transmitted are received at the mobile station and continue to be processed to regenerate the impulse response of each channel. As already indicated, the received signal is observed within a time window of period 2T. It is known that frequency filtering occurs according to a function of the type sin (πfτ) / πfτ due to time constraints of the signal, where τ = 2T. This function is known as "cardinal sine". Each signal line so limited is developed in the frequency direction as shown in FIG. 10A for the line in the middle of the band, which is the center of the signal s 1 (t) transmitted by the first station. This is the case for the line. FIG. 10B shows the same event for a second signal line that is placed at 1 / T. It can be seen that one major protrusion of the cardinal sign coincides with the other zero and vice versa. This interleaving occurs for all lines of the two signals with the result that the spectra of the two signals do not mix at the receiving end.

【0057】 図11Aから図11Dまでは、周波数処理モードに含まれるいくつかの信号を
図示している。最初に図11Aは、第1の信号すなわちs1(f)の送信端にお
けるスペクトルを示しており、これは、送信器と受信器とが理想的なケーブルで
接続されるならは受信されるであろう信号のスペクトルである。図11Bは、実
際に受信されたスペクトルR1(f)を示している。ラインの複素振幅比により
図11Cの関数H(f)が与えられる。逆フーリエ変換(例えば、逆DFT)に
よって、第1チャネルのインパルス応答h(t)を得る時間に戻ることが可能で
あり、これは図11Dに示される。
FIGS. 11A to 11D show some signals included in the frequency processing mode. First, FIG. 11A shows the spectrum at the transmitting end of the first signal, s 1 (f), which will be received if the transmitter and receiver are connected by an ideal cable. It is the spectrum of the signal that would be. FIG. 11B shows the actually received spectrum R 1 (f). The function H (f) in FIG. 11C is given by the complex amplitude ratio of the line. An inverse Fourier transform (eg, inverse DFT) can return to the time of obtaining the first channel impulse response h (t), which is shown in FIG. 11D.

【0058】 統合的に、次のように表現される。 h1(t)=DFT-1[R1(k/T)/S1(k/T)] 同様に、第2チャネルに対して、計算は、次のようにされる。 h2(t)=DFT-1[R2((k/T)+(1/2T) /S2((k/T+1/2T)]Integrally expressed as follows. h 1 (t) = DFT −1 [R 1 (k / T) / S 1 (k / T)] Similarly, for the second channel, the calculation is as follows. h 2 (t) = DFT −1 [R 2 ((k / T) + (1 / T) / S 2 ((k / T + / T)]]

【0059】 距離フーリエ変換DFTを使用する代わりに、計算時間の速い高速フーリエ変
換(FFT)を使用することができる。送信器の数pとラインのかずに関連する
全体の数Nが2の累乗であるときに、実行が容易になる。パラメータBとTの調
整によって適当な整数Nを得ることができる。もし、基地局の数pが2の累乗で
なければ、整数p’は、pよりも大きくpに最も近い2の累乗に決定される。上
に記載した方法は、この新しい値が与えられ、それは、p’−p個の基地局が信
号を配布せず仮想的なものであるということは、理解されよう。
Instead of using the distance Fourier transform DFT, a fast Fourier transform (FFT), which has a fast calculation time, can be used. Implementation is facilitated when the total number N associated with the number p of transmitters without lines is a power of two. By adjusting the parameters B and T, an appropriate integer N can be obtained. If the number p of base stations is not a power of 2, the integer p 'is determined to be a power of 2 which is larger than p and closest to p. It will be appreciated that the method described above is given this new value, which is virtual, with p'-p base stations distributing no signals.

【0060】 例えば、6個の基地局では、局の数を8にするように、2個の仮想局が考えら
れ、2の正確な累乗と全ての処理が、あたかも8個(すなわち23)の局がある
ように実施され、これらの局の実在する2個は、仮想であることを覚えておかな
くてはならない。
For example, in the case of six base stations, two virtual stations are considered so that the number of stations is eight, and an exact power of 2 and all processing are performed as if eight (ie, 2 3 ) It must be remembered that the stations are implemented as if they are, and that the real two of these stations are virtual.

【0061】 記載したばかりの変形例は、周波数の種類に関するものである。時間の変形例
も送信された信号と受信された信号との間の相関をもたらすことにより、実行す
ることができる。受信された信号は、各チャネルから送信されたパターン(期間
2Tの)に適応した2個のディジタルフィルタのバンクを通過する。フィルタの
出力は、送信チャネルインパルス応答(送信−伝搬−受信)の二つの連続するコ
ピーを明確に与える。最初のコピーは、予想されるインパルス応答の位相はずれ
の無いものであり、第2のコピーは、量−πによる位相はずれのものである。省
略して、期間Tの間に周波数Bでサンプルされると見込まれるインパルス応答が
抽出される。
The variant just described relates to the type of frequency. Variations in time can also be implemented by providing a correlation between the transmitted signal and the received signal. The received signal passes through a bank of two digital filters adapted to the pattern (of duration 2T) transmitted from each channel. The output of the filter clearly gives two consecutive copies of the transmit channel impulse response (transmit-propagate-receive). The first copy is out of phase with the expected impulse response, and the second copy is out of phase by the amount -π. By omitting, an impulse response that is expected to be sampled at the frequency B during the period T is extracted.

【0062】 もし、二つのチャネルの代わりにp個あれば、ランクn(1<n<p)のチャ
ネルの処理のもっと一般的な方法では、次から選択することができる。 ・周波数(k/T)+(n−1)pTにおいて2N本の情報ラインのみを残す
。対応するラインを周波数(n−1)/pTの中央に置く。複素振幅ラインと、
送信機と受信器とが理想的なケーブルで接続されるときに受信される対応する信
号の複素振幅ラインとの比を計算する。逆DFTで時間を遡り、その後、量ej2 π(n-1)/pT で修正する。期間Tの間に周波数Bでサンプリングされたn番目の伝
搬チャネルのインパルス応答の見積もりは、こうして取り返される。 ・全ての2Np個のラインを維持し、有益でない2N(p−1)個のラインの
代わりにゼロの値を用いる。全部でpTの期間の内の位相シフト1期間分あたり
に、n番目のインパルス応答のp個の連続するコピーを観測することができる。
最初のコピーは、予想するインパルス応答の位相はずれでないものであり、k番
目のコピーは、量{−2π(n−1)(k−1)}/pだけ位相はずれのもので
あり、最後にp番目のものは量{−2π(n−1)(p−1)}/pだけ位相は
ずれのものである。省略して、期間Tに渡って見積もられ、周波数Bでサンプリ
ングされたインパルス応答が抽出される。
If there are p channels instead of two channels, a more general way of processing channels of rank n (1 <n <p) can be selected from: -Only 2N information lines are left at the frequency (k / T) + (n-1) pT. The corresponding line is centered at frequency (n-1) / pT. A complex amplitude line,
Calculate the ratio of the corresponding signal to the complex amplitude line received when the transmitter and receiver are connected by an ideal cable. The time is traced back by the inverse DFT and then corrected by the quantity e j2 π (n-1) / pT . The estimate of the impulse response of the nth propagation channel sampled at frequency B during time period T is thus recovered. Keep all 2Np lines and use a value of zero instead of 2N (p-1) lines that are not useful. It is possible to observe p consecutive copies of the nth impulse response per phase shift period of the total pT period.
The first copy is not out of phase with the expected impulse response, the kth copy is out of phase by the amount {−2π (n−1) (k−1)} / p, and finally The p-th one is out of phase by the amount {-2π (n-1) (p-1)} / p. By omitting, an impulse response estimated over the period T and sampled at the frequency B is extracted.

【0063】 時間法で、受信された信号は、各チャネルから送信された(期間pTの)パタ
ーンのp個のディジタルフィルタのバンクを通過する。1位相シフト期間の周辺
に、n番目のフィルタの出力は、明らかに、n番目の送信チャネルインパルス応
答(送信−伝搬−受信)のp個の連続するコピーを与える。最初のコピーは、予
想するインパルス応答の位相はずれのないものであり、n番目は、−2π(n−
1)/pTの量だけ位相はずれのものであり、最後にp番目は、−2π(p−1
)の量だけ位相はずれのものである。省略して、期間Tに渡り見積もられ、周波
数Bでサンプリングされたインパルス応答が抽出される。
In the time method, the received signal passes through a bank of p digital filters of the pattern (of duration pT) transmitted from each channel. Around one phase shift period, the output of the nth filter obviously gives p consecutive copies of the nth transmit channel impulse response (transmit-propagate-receive). The first copy is one with the expected impulse response out of phase, and the n-th is -2π (n-
1) out of phase by the amount of / pT, and finally the p-th is -2π (p-1
) Is out of phase. By omitting, the impulse response estimated over the period T and sampled at the frequency B is extracted.

【0064】 説明のために、2台の送信器によるマクロダイバーシティで行われる実験を記
述する。
For the sake of explanation, an experiment performed with macro diversity by two transmitters will be described.

【0065】 第1のソースは、12.5Mビット/秒のフロー速度で、255ビットのシー
クエンスを周期的に送信する。この信号は、2.2GHzの周波数上のキャリア
を変調し、その後フィルタをかけ、増幅する。分析された帯域は、2.2GHz
の周囲に集まり、N=255で最大の25MHzに存在する。期間Tの値は、2
0.4μ秒である。従って、チャネル2の周波数オフセットの値は、1/2T−
24.451kHzである。ちなみに、このオフセットは、人工的なドップラー
効果を紹介した後の従来技術で見られた約20ヘルツと比べて非常に大きいこと
が分かるであろう。周波数のオフセットは、合成器を用いた、各々の周波数f0
とf0+1/2T(図8)における変調期間中に得られる。また、予めπt/2
Tだけ位相はずれにすることで、2Tの時間に渡って第2の送信器によりベース
バンドで記憶されるシークエンスを得ることができる。周期2Tの周波数キャリ
アf0を振幅で変調して読まれる、このシークエンスは、予想する信号を与える
。この構成において、合成器は、両方同じ周波数f0を配信する。
The first source periodically sends a sequence of 255 bits at a flow rate of 12.5 Mbit / s. This signal modulates a carrier on a frequency of 2.2 GHz, which is then filtered and amplified. The analyzed band is 2.2 GHz
, And exists at the maximum 25 MHz when N = 255. The value of the period T is 2
0.4 μs. Therefore, the value of the frequency offset of channel 2 is TT-
24.451 kHz. Incidentally, it will be seen that this offset is very large compared to about 20 Hertz seen in the prior art after introducing the artificial Doppler effect. The frequency offset is calculated by using each frequency f 0 using a synthesizer.
And f 0 + / T (FIG. 8) during the modulation period. In addition, πt / 2
By out-of-phase by T, a sequence stored in baseband by the second transmitter over a period of 2T can be obtained. This sequence, which is read by modulating the frequency carrier f 0 having a period of 2T with an amplitude, gives an expected signal. In this configuration, the combiners both deliver the same frequency f 0 .

【0066】 第1の例で、二つの無線周波数のソースが同じ位置に置かれ、それらは移動局
から見える。処理の後で、二つの同じ(オフセットも)応答が得られ、これが実
験を確認する。これは図12で示されるものである。次に、送信器は、屋根の上
に置かれ、600メートル離して配置されるが、これは小さな都市部のセルにお
ける典型的なマクロダイバーシティの構成である。各ソースから送信される効果
的な電力は40dBmである。受信器は移動体の乗り物に置かれる。取得は、4
0.6μ秒続き、その中には1020個のサンプルが含まれる。測定点は、約2
cmのところに置かれ、経路は60メートルの長さである。この処理で測定され
たインパルス応答の一組の例が、図13に示される。これは、計算された応答の
優れた力を証明する。
In a first example, two radio frequency sources are co-located and they are visible to the mobile station. After processing, two identical (and offset) responses are obtained, confirming the experiment. This is shown in FIG. The transmitters are then placed on the roof and spaced 600 meters apart, which is a typical macro diversity configuration in small urban cells. The effective power transmitted from each source is 40 dBm. The receiver is located on the mobile vehicle. Acquisition is 4
It lasts 0.6 μs and contains 1020 samples. Measurement points are about 2
cm and the path is 60 meters long. One set of examples of the impulse response measured in this process is shown in FIG. This demonstrates the excellent power of the calculated response.

【0067】 受信装置は、受信した信号の電力を、受信器のエレクトロニクスに適合させる
ための自動利得制御回路を備える。チャネルの歪みが大きくなり過ぎるのを防ぐ
ために、二つの接続部からの信号が、比較できる平均電力レベルでもって受信器
に到達することが望ましい。これは、前もって平均的狭帯域フィールドの測定を
実行し、その後に結果として信号強度を調整することにより得られる。この注意
は、ダイバーシティタイプの測定による“主距離”が何を処理しようが、さらに
効果的である。
The receiving device comprises an automatic gain control circuit for adapting the power of the received signal to the electronics of the receiver. It is desirable that the signals from the two connections reach the receiver at comparable average power levels to prevent the channel distortion from becoming too large. This is obtained by performing a measurement of the average narrow-band field in advance, and subsequently adjusting the signal strength. This caution is even more effective whatever the "main distance" from the diversity type measurement.

【0068】 チャネルの一つの送信端におけるフロー速度の公称値あるいは、ずれに関する
、送信器の一つの搬送周波数上のバイアスは、リンクの性能を変え得る。これら
の二つの欠点は、k/2Tの周波数における基本的なサイン(sine)の重なりを
引き起こし、これはシミュレーションによって調べられた。約100ヘルツ以上
、つまりライン分離の100分の1の位数の搬送周波数エラー、及び、約20ナ
ノ秒以上の期間Tに渡る、つまりサンプリング器間の100分の1の位数の不正
確さについての性能劣化は、許容しうるものである。これらの許容範囲は、利用
可能なハードウェアによって十分に考慮される。
A bias on one carrier frequency of the transmitter with respect to the nominal value or deviation of the flow rate at one transmitting end of the channel can change the performance of the link. These two drawbacks cause a fundamental sine overlap at a frequency of k / 2T, which was investigated by simulation. A carrier frequency error of about 100 Hertz or more, ie, a hundredth order of line separation, and an inaccuracy of the hundredth order, ie, a hundredth order between samplers, over a period T of about 20 nanoseconds or more. The performance degradation for is acceptable. These tolerances are fully considered by the available hardware.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 いくつかの基地局と一つの移動局のある無線通信システムを図示
している。
FIG. 1 illustrates a wireless communication system with several base stations and one mobile station.

【図2】 ビットシークエンスとフィルタを掛けた後の対応するスペクトル
を示している。
FIG. 2 shows the corresponding spectrum after bit sequence and filtering.

【図3】 受信のシークエンスとフィルタを掛けた後の対応するスペクトル
を示している。
FIG. 3 shows the reception sequence and the corresponding spectrum after filtering.

【図4】 インパルス応答の速度を示している。FIG. 4 shows the speed of an impulse response.

【図5】 周期的な信号を作るビットシークエンスの例を示している。FIG. 5 shows an example of a bit sequence for creating a periodic signal.

【図6】 図6Aは、第1の搬送波を示し、図6Bは、周波数オフセットが
1/2Tの時の第1の搬送波から得られる第2の搬送波を示している。
FIG. 6A shows a first carrier, and FIG. 6B shows a second carrier obtained from the first carrier when the frequency offset is TT.

【図7】 図7Aは、第1の基地局により送信された第1の信号のスペクト
ルS1(f)を示し、図7Bは、第2の基地局により送信された第2の信号のラ
インスペクトルS2(f)を示している。
FIG. 7A shows the spectrum S 1 (f) of the first signal transmitted by the first base station, and FIG. 7B shows the line of the second signal transmitted by the second base station. The spectrum S 2 (f) is shown.

【図8】 基地局により送信された二つの信号を生成することができる手段
の第1実施形態を示している。
FIG. 8 shows a first embodiment of a means capable of generating two signals transmitted by a base station.

【図9】 基地局により送信された二つの信号を生成することができる手段
の第2実施形態を示している。
FIG. 9 shows a second embodiment of the means capable of generating two signals transmitted by the base station.

【図10】 図10A,Bは、信号に与えられる幅2Tのウィンドゥの影響
を示している。
FIGS. 10A and 10B show the influence of a window having a width of 2T applied to a signal.

【図11】 図11A,B,C,Dは、主は数信号処理のときに表れる別々
の信号を示している。
FIGS. 11A, 11B, 11C and 11D show different signals mainly appearing in the case of several signal processing.

【図12】 基地局が移動局から見える場合の状況における二つのインパル
ス応答の例を示している。
FIG. 12 shows an example of two impulse responses in a situation where the base station is visible from the mobile station.

【図13】 基地局が移動局から見えない場合の状況における他の二つのイ
ンパルス応答の例を示している。
FIG. 13 shows examples of two other impulse responses in a situation where the base station is not visible from the mobile station.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

SB1,..SBn,..SBp …基地局 SM…移動局 E1,E2…送信器 S1,S2…合成器 M1,M2…メモリ G…疑似ランダムシークエンス生成器SB 1 ,. . SB n ,. . SB p ... base station SM ... mobile station E 1, E 2 ... transmitter S 1, S 2 ... synthesizer M 1, M 2 ... memory G ... pseudorandom sequence generator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5K004 AA01 BA02 BB04 5K042 AA06 CA02 CA23 DA19 EA15 FA11 5K067 AA33 CC24 EE02 EE10 EE24 LL11 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5K004 AA01 BA02 BB04 5K042 AA06 CA02 CA23 DA19 EA15 FA11 5K067 AA33 CC24 EE02 EE10 EE24 LL11

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 観察周期Tに渡る、p個の基地局と移動局との間の複数のp
個の無線周波数チャンネル伝播特性(少なくとも2に等しい整数p)の同時の測
定処理であって、 −各基地局から同時に周期pTの周期的信号を送信し、ランクnの(nは1か
らpの間)基地局により送信される前記信号は、kがライン数であるところの(
k/T)+((n−1)/pT)の周波数に置かれるラインにより構成されるス
ペクトルを持ち、 −p個の基地局により送信されるp個の信号は、移動局で同時に受信され、受
信された前記信号は、p個の無線周波数チャンネルのp個のインパルス応答を抽
出するように、pTの幅の時間ウィンドゥ内で処理される ことを特徴とする処理。
1. A plurality of p base stations and p mobile stations over an observation period T
Simultaneously measuring the radio frequency channel propagation characteristics (an integer p equal to at least 2) comprising: transmitting a periodic signal of period pT from each base station simultaneously, and of rank n (where n is 1 to p) The signal transmitted by the base station is (where k is the number of lines).
k / T) + ((n-1) / pT) has a spectrum composed of lines placed at a frequency of -p signals transmitted by p base stations are received simultaneously by the mobile station , The received signal is processed within a time window of pT width to extract p impulse responses of p radio frequency channels.
【請求項2】 n番目の局のレベルで送信するのに、 −期間Tの要素のシークエンスが作られ、 −このシークエンスは、周期Tの周期的信号を得るように、周期Tで作られ、 −分析しようとする周波数帯の中心周波数F0に等しい周波数を持つ搬送波が
作られ、 −搬送波の周波数は、(n−1)/pTの量でずらされ、 −得られる信号は、そのようにオフセットされた搬送の変調の後で送信される ことを特徴とする請求項1記載の処理。
2. To transmit at the level of the nth station, a sequence of elements of period T is produced, this sequence is produced at period T so as to obtain a periodic signal of period T, A carrier is created having a frequency equal to the center frequency F 0 of the frequency band to be analyzed, the frequency of the carrier is shifted by an amount of (n−1) / pT, and the resulting signal is The process according to claim 1, wherein the transmission is performed after modulation of the offset carrier.
【請求項3】 送信された信号の帯域は、幅Bの帯域にまで制限するために
フィルタを掛けることにより減らされ、送信された信号のスペクトルは、−B/
2(含んで)からB/2(含んで)の間にあり、従って数kは、−N(含んで)
からN−1(含まずに)の間の全ての整数値を取り、ここでNはBT/2に等し
い ことを特徴とする請求項2記載の処理。
3. The band of the transmitted signal is reduced by filtering to limit it to a band of width B, and the spectrum of the transmitted signal is -B /
2 (inclusive) to B / 2 (inclusive), so the number k is -N (inclusive)
The process according to claim 2, wherein all integer values between N and (not including) are taken, where N is equal to BT / 2.
【請求項4】 基地局により送信される信号を得るために、メモリは、当該
のスペクトルを持つ信号のサンプルと一緒に読み込まれる ことを特徴とする請求項1あるいは2のいずれか一つに記載の処理。
4. The memory according to claim 1, wherein the memory is read together with samples of the signal having the spectrum of interest in order to obtain the signal transmitted by the base station. Processing.
【請求項5】 移動局で受信されるp個の信号が処理される前に、前もって
周波数F0に復調された前記受信される信号がサンプリングされる ことを特徴とする請求項3記載の処理。
5. The process according to claim 3, wherein before the p signals received by the mobile station are processed, the received signals previously demodulated to the frequency F 0 are sampled. .
【請求項6】 移動局において、前記の処理は、 a)p個のスペクトル(Rn(f))を得るのに、周波数(k/T)+((n
−1)/pT)上のラインの振幅を決定する処理と、 b)各スペクトルに対して、ラインの振幅と、送信された信号の対応するライ
ンの振幅との比を計算する処理と、 c)得られた別の比の逆フーリエ変換を実行する処理と を備えることを特徴とする請求項5記載の処理。
6. In the mobile station, the processing includes: a) obtaining (p) spectra (R n (f)) by using a frequency (k / T) + ((n
-1) determining the amplitude of the line on / pT); b) calculating, for each spectrum, the ratio of the amplitude of the line to the amplitude of the corresponding line of the transmitted signal; c. The processing according to claim 5, further comprising :) performing an inverse Fourier transform of another obtained ratio.
【請求項7】 移動局において、前記処理は、受信した信号と、p個の基地
局により送信された別の信号との相関を取ることにあり、これは、この方法によ
ってp個のチャネルの各々のインパルス応答を得るためである ことを特徴とする請求項5記載の処理。
7. At the mobile station, the processing consists in correlating the received signal with another signal transmitted by p base stations, which in this way comprises the p channels. The process according to claim 5, wherein each impulse response is obtained.
【請求項8】 −受信され復調され、またサンプリングされた信号は、期間
pTの周期的信号に適合したp個のディジタルフィルタのバンクを通過し、 −n番目のフィルタの出力において、n番目のチャネルのインパルス応答のp
個の連続したコピーが集められ、第1番目のコピーは、求められるインパルス応
答位相はずれの無いものである ことを特徴とする請求項7記載の処理。
8. The received, demodulated and sampled signal passes through a bank of p digital filters adapted to the periodic signal of period pT, and at the output of the nth filter the nth P of the impulse response of the channel
8. A process according to claim 7, wherein a number of consecutive copies are collected, the first copy having the same impulse response phase as desired.
【請求項9】 基地局の数pは、2の累乗に等しくなく、整数p’は、pよ
り大きくpに最も近いように決定され、これは2の累乗であり、その処理は、あ
たかもp’個の基地局があるように実行され、これらの局のp’−pは、仮想的
なものである ことを特徴とする請求項5記載の処理。
9. The number p of base stations is not equal to a power of two, and the integer p ′ is determined to be greater than p and closest to p, which is a power of two, the processing being as if p The process according to claim 5, characterized in that there are 'base stations' and p'-p of these stations is virtual.
JP2000566965A 1998-08-20 1999-08-20 Processing for simultaneously measuring propagation characteristics of multiple radio frequency channels Pending JP2002523964A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9810577A FR2782594B1 (en) 1998-08-20 1998-08-20 METHOD FOR SIMULTANEOUS MEASUREMENT OF THE PROPAGATION CHARACTERISTICS OF A PLURALITY OF RADIOELECTRIC CHANNELS
FR98/10577 1998-08-20
PCT/FR1999/002019 WO2000011805A1 (en) 1998-08-20 1999-08-20 Method for simultaneously measuring the propagating characteristics of a plurality of radioelectric channels

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002523964A true JP2002523964A (en) 2002-07-30

Family

ID=9529792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000566965A Pending JP2002523964A (en) 1998-08-20 1999-08-20 Processing for simultaneously measuring propagation characteristics of multiple radio frequency channels

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6823175B1 (en)
EP (1) EP1105978B1 (en)
JP (1) JP2002523964A (en)
AT (1) ATE245320T1 (en)
DE (1) DE69909632T2 (en)
FR (1) FR2782594B1 (en)
WO (1) WO2000011805A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7199818B1 (en) * 2000-08-07 2007-04-03 Tektronix, Inc. Status ribbon for display for multiple channels/codes
US7346126B2 (en) 2001-11-28 2008-03-18 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and apparatus for channel estimation using plural channels
DE60326925D1 (en) * 2003-02-05 2009-05-14 Cambridge Positioning Sys Ltd Method and system for locating a mobile radio receiver in a radio system with multiple transmitters
US7133679B2 (en) * 2003-10-27 2006-11-07 Nokia Corporation Radio network planning
JP4371830B2 (en) * 2004-01-27 2009-11-25 富士通株式会社 Distortion compensation amplifier and base station
US7680215B2 (en) * 2006-04-06 2010-03-16 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Apparatus and method for efficient inter radio access technology operation

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4233222C2 (en) * 1992-10-02 1995-07-20 Siemens Ag Measuring system (channel sounder) for the investigation of mobile radio channels

Also Published As

Publication number Publication date
DE69909632D1 (en) 2003-08-21
EP1105978A1 (en) 2001-06-13
EP1105978B1 (en) 2003-07-16
ATE245320T1 (en) 2003-08-15
DE69909632T2 (en) 2004-06-03
US6823175B1 (en) 2004-11-23
WO2000011805A1 (en) 2000-03-02
FR2782594B1 (en) 2000-09-22
FR2782594A1 (en) 2000-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2067327B1 (en) Detection of time-frequency hopping patterns
US7844280B2 (en) Location of wideband OFDM transmitters with limited receiver bandwidth
US8145238B2 (en) Location of wideband OFDM transmitters with limited receiver bandwidth
US9383430B2 (en) Determining location of a receiver with a multi-subcarrier signal
EP0955754B1 (en) Method and apparatus for achieving and maintaining symbol synchronization in an OFDM transmission system
RU2144733C1 (en) Signal channel packet for communication system which reference signal id modulated by time- dependent function
KR102278482B1 (en) Telegram segmentation-based positioning
US6337855B1 (en) Method, transmitter and receiver for transmitting training signals in a TDMA transmission system
US7224716B2 (en) Communication methods and apparatus employing spread spectrum techniques and doppler-tolerant polyphase codes
CN107645465A (en) The method and system for being timed and positioning to radio signal
US6363131B1 (en) Method and apparatus for joint timing synchronization and frequency offset estimation
US8072383B1 (en) Navigation and position determination with a multicarrier modulation signal of opportunity
JP2019021964A (en) Communication system and communication method
Acosta-Marum Measurement, modeling, and OFDM synchronization for the wideband mobile-to-mobile channel
WO2000031899A9 (en) Synchronization in mobile satellite systems using dual-chirp waveform
CN111628830A (en) Method and device for node equipment for electrode through-the-earth communication based on selection principle
US7245930B1 (en) Acquisition mechanism for a mobile satellite system
EP1441463A1 (en) A method and device for carrier frequency synchronization
JP4212403B2 (en) Broadcast signal transmission time measurement apparatus and method, transmission apparatus and relay apparatus using the transmission time measurement apparatus, and delay time measurement apparatus
JPS62262538A (en) Method and apparatus for establishing connection in short wave radio network
US7003415B2 (en) Delay profile estimation apparatus and a correlating unit
JP2002523964A (en) Processing for simultaneously measuring propagation characteristics of multiple radio frequency channels
JP3838230B2 (en) Propagation path characteristic estimation system, propagation path characteristic estimation method, communication apparatus, and communication method
CN1980099A (en) High-resolution real-time multi-diameter channel detection method, data processing method and apparatus
JP3243776B2 (en) Frequency hopping transmission method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060622

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080730

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080805

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090106